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目的:随着社会人口老龄化程度日趋严重,老年性骨质疏松成为全球性健康问题,被称为“沉默的流行病”。2000年全国人口统计显示65岁及以上的人口为8811万人,占总人口的6.96%。人类平均寿命增加使股骨转子间骨折发生率不断增高。目前治疗转子间骨折常用的内固定是动力髋螺钉(DHS)。这项技术如运用得当成功率大约95%。然而当病人有严重骨质疏松时,易发生拉力螺钉切割,穿出股骨头或加压失败螺钉退出,导致骨折畸形愈合或不愈合。许多老年病人术后因为DHS固定不牢固,无法早期活动,长期卧床,给社会和家庭造成沉重的负担。如何有效的治疗股骨转子间骨折,提高老年人生活质量和寿命,是骨科医师面临的一个重要课题。本试验旨在研究骨水泥强化DHS固定的生物力学,探讨转子间骨折骨水泥强化钉道对DHS固定力学性能的影响,以期为临床手术提供生物力学依据。
方法:24对符合试验要求的防腐股骨上段标本,随机分成A、B两大组,每组各12具。每大组股骨标本右侧为强化侧,左侧为非强化侧,组成强化和非强化两组。自大转子顶与股外侧肌嵴交界处斜向内下至小转子用骨锯锯开骨皮质,锯除小转子,用木锤敲击股骨头制成A2型股骨转子间骨折。直视下解剖复位骨折,保持小转子缺损,DHS固定。术中X线透视确保DHS螺钉位于股骨头颈中央,钉尖于股骨头软骨面下约10mm。强化时,股骨头近端钉道用刮匙扩大。注射器加压冲洗钉道骨碎屑,注入2ml低粘稠度骨水泥,再拧入拉力螺钉。置入套筒,骨水泥固化后拧紧尾钉加压。非强化侧常规方法固定,股骨头内不能攻丝,凭手感加压适可而止。A大组标本置于生物力学实验机,冠状面股骨干内收位,长轴与地面垂线成25°,矢状面中立位。先进行弯曲强度试验,生物力学实验机以5N/sec速度加载到890N,记录骨折移位程度;继续加载进行破坏试验,即加载到内固定失败,记录最大加载力。B大组标本进行扭转强度试验,保持近端静止不动,远端顺时针方向以0.032°/s速度扭转到8.8Nm,测量转角数值。用SASV6.12统计软件对所有数据进行配对t检验,对骨水泥强化组和非强化组各相关数据进行统计学分析比较,当P<0.05时,两组差异有统计学意义即骨水泥强化可以明显提高DHS固定的抗弯曲和抗扭转强度。
结论:生物力学试验过程中,强化组拉力螺钉未出现退出,仅出现切割;非强化组则出现螺钉退出和切割两种失败现象。试验结果对比充分证明:骨水泥具有良好的生物力学特性,骨水泥强化能提高螺钉的把持力。通过有效的增加DHS固定的抗弯曲和抗扭转强度,使骨折端移位程度明显减少,有利于尾钉加压。有效加压使骨折断端结合更加紧密,减少不必要的DHS螺钉滑动,整体提高了骨折内固定的稳定性。同时,防止DHS对骨折端的应力遮挡,避免压应力、剪切应力和扭转应力同时集中在DHS上,减少DHS固定失败的可能性。骨水泥强化DHS固定股骨转子间骨折,符合AO理论,是一种有效的固定方式。